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Physique · 2nde Bac Pro · mouvement et trajectoire

Le passager et le quai

Le passager ne change pas de place dans le wagon, mais il traverse la gare avec le train. Les deux descriptions sont justes : elles ne sont simplement pas faites dans le même référentiel.

Objectif : reconnaître qu’un même objet peut être au repos dans un référentiel et en mouvement dans un autre.

Piloter la situation

Système étudié : le passager assis, repéré par le point rouge.
72 km/h
0,0 s
Mesures dans le référentiel du quai
Vitesse du passager
20,0 m/s
Distance parcourue
0,0 m
Le même passager, deux observations
Les deux vues représentent exactement le même instant.
t = 0,0 s
le train a parcouru 0,0 m
La simulation compare le mouvement d’un passager assis dans les référentiels du train et du quai. Les conclusions équivalentes sont écrites sous la figure.

Les dimensions du train et les distances dessinées sont adaptées à l’écran : la représentation n’est pas à l’échelle.

Référentiel lié au train

Le wagon sert de référence

Au repos

Le passager reste à la même place par rapport au siège et au wagon. Ses positions successives sont superposées.

vpassager / train = 0 m/s
Référentiel du quai · terrestre

Le quai sert de référence

En mouvement

Le passager se déplace avec le train par rapport au quai. Sa trajectoire est rectiligne et son mouvement est uniforme.

d = v × Δt = 0,0 m

Mission d’observation

1 · PrévoirAvant de lancer, décide si le passager est au repos ou en mouvement dans chacune des deux vues.
2 · ObserverLance la simulation et compare les positions rouges laissées toutes les secondes.
3 · ExpliquerIndique ce qui change entre les deux descriptions : le passager ou l’objet choisi comme référence ?

Conclusion : dire qu’un objet est « au repos » ou « en mouvement » n’a de sens que si l’on précise par rapport à quel objet on l’observe, c’est-à-dire le référentiel choisi.